Sizing methodology of an electrical machine for hybrid electricalvehicles, joint optimisation of components sizing and energymanagement

Since the development of computers and calculation capacities, the design of electricalcomponents in electrical engineering is widely based on computing simulations and on numeralcalculations. In complex systems, where numerous components interact to make the systemwork, the optimal sizing of the component deeply depends on its systemic environment. Thedesign of each component is strongly linked to the functioning of the global system. Therefore,the joint design of the component into its systemic environment allows researchers to improvethe efficiency of the system.In this methodological context, we optimize an electric machine for a hybrid vehicle. Theaim of this work is to improve the global efficiency of the vehicle. In this work, we build amagnetic circuit model, and we propose two approaches for solving the optimization problem.The key points of this work are : taking into consideration the environment of the electricalmachine, the driving cycle and the energy management of the system.
Depuis l’essor des ordinateurs et des capacités de calcul, la conception des composantsdu génie électrique repose largement sur des simulations informatiques et sur des calculs numériques.Dans les systèmes complexes, où de nombreux composants interagissent pour lebon fonctionnement du système, le dimensionnement optimal du composant dépend nécessairementde son environnement systémique. La conception de celui-ci est fortement liée aufonctionnement du système global. La conception intégré du composant dans son environnementsystémique permet ainsi de repousser les limites de l’efficacité énergétique, pour dessystèmes plus performants et moins consommateurs.En support à ce contexte méthodologique, nous proposons de dimensionner par optimisationun moteur électrique pour un véhicule hybride dans le but d’améliorer l’efficacitéénergétique globale du véhicule. Dans ce travail, nous avons modélisé le moteur électrique parun schéma réluctant, et nous proposons deux approches méthodologiques différentes du mêmeproblème. Les points clés de notre approches sont : la prise en compte de l’environnement dumoteur, du cycle de fonctionnement et de la gestion de l’énergie du système.